mm/oom_kill.c

   1 /*
   2  *  linux/mm/oom_kill.c
   3  *
   4  *  Copyright (C)  1998,2000  Rik van Riel
   5  *      Thanks go out to Claus Fischer for some serious inspiration and
   6  *      for goading me into coding this file...
   7  *  Copyright (C)  2010  Google, Inc.
   8  *      Rewritten by David Rientjes
   9  *
  10  *  The routines in this file are used to kill a process when
  11  *  we're seriously out of memory. This gets called from __alloc_pages()
  12  *  in mm/page_alloc.c when we really run out of memory.
  13  *
  14  *  Since we won't call these routines often (on a well-configured
  15  *  machine) this file will double as a 'coding guide' and a signpost
  16  *  for newbie kernel hackers. It features several pointers to major
  17  *  kernel subsystems and hints as to where to find out what things do.
  18  */
  19
  20 #include <linux/oom.h>
  21 #include <linux/mm.h>
  22 #include <linux/err.h>
  23 #include <linux/gfp.h>
  24 #include <linux/sched.h>
  25 #include <linux/swap.h>
  26 #include <linux/timex.h>
  27 #include <linux/jiffies.h>
  28 #include <linux/cpuset.h>
  29 #include <linux/export.h>
  30 #include <linux/notifier.h>
  31 #include <linux/memcontrol.h>
  32 #include <linux/mempolicy.h>
  33 #include <linux/security.h>
  34 #include <linux/ptrace.h>
  35 #include <linux/freezer.h>
  36 #include <linux/ftrace.h>
  37 #include <linux/ratelimit.h>
  38 #include <linux/kthread.h>
  39 #include <linux/init.h>
  40
  41 #include <asm/tlb.h>
  42 #include "internal.h"
  43
  44 #define CREATE_TRACE_POINTS
  45 #include <trace/events/oom.h>
  46
  47 int sysctl_panic_on_oom;
  48 int sysctl_oom_kill_allocating_task;
  49 int sysctl_oom_dump_tasks = 1;
  50
  51 DEFINE_MUTEX(oom_lock);
  52
  53 #ifdef CONFIG_NUMA
  54 /**
  55  * has_intersects_mems_allowed() - check task eligiblity for kill
  56  * @start: task struct of which task to consider
  57  * @mask: nodemask passed to page allocator for mempolicy ooms
  58  *
  59  * Task eligibility is determined by whether or not a candidate task, @tsk,
  60  * shares the same mempolicy nodes as current if it is bound by such a policy
  61  * and whether or not it has the same set of allowed cpuset nodes.
  62  */
  63 static bool has_intersects_mems_allowed(struct task_struct *start,
  64                                         const nodemask_t *mask)
  65 {
  66         struct task_struct *tsk;
  67         bool ret = false;
  68
  69         rcu_read_lock();
  70         for_each_thread(start, tsk) {
  71                 if (mask) {
  72                         /*
  73                          * If this is a mempolicy constrained oom, tsk's
  74                          * cpuset is irrelevant.  Only return true if its
  75                          * mempolicy intersects current, otherwise it may be
  76                          * needlessly killed.
  77                          */
  78                         ret = mempolicy_nodemask_intersects(tsk, mask);
  79                 } else {
  80                         /*
  81                          * This is not a mempolicy constrained oom, so only
  82                          * check the mems of tsk's cpuset.
  83                          */
  84                         ret = cpuset_mems_allowed_intersects(current, tsk);
  85                 }
  86                 if (ret)
  87                         break;
  88         }
  89         rcu_read_unlock();
  90
  91         return ret;
  92 }
  93 #else
  94 static bool has_intersects_mems_allowed(struct task_struct *tsk,
  95                                         const nodemask_t *mask)
  96 {
  97         return true;
  98 }
  99 #endif /* CONFIG_NUMA */
 100
 101 /*
 102  * The process p may have detached its own ->mm while exiting or through
 103  * use_mm(), but one or more of its subthreads may still have a valid
 104  * pointer.  Return p, or any of its subthreads with a valid ->mm, with
 105  * task_lock() held.
 106  */
 107 struct task_struct *find_lock_task_mm(struct task_struct *p)
 108 {
 109         struct task_struct *t;
 110
 111         rcu_read_lock();
 112
 113         for_each_thread(p, t) {
 114                 task_lock(t);
 115                 if (likely(t->mm))
 116                         goto found;
 117                 task_unlock(t);
 118         }
 119         t = NULL;
 120 found:
 121         rcu_read_unlock();
 122
 123         return t;
 124 }
 125
 126 /*
 127  * order == -1 means the oom kill is required by sysrq, otherwise only
 128  * for display purposes.
 129  */
 130 static inline bool is_sysrq_oom(struct oom_control *oc)
 131 {
 132         return oc->order == -1;
 133 }
 134
 135 static inline bool is_memcg_oom(struct oom_control *oc)
 136 {
 137         return oc->memcg != NULL;
 138 }
 139
 140 /* return true if the task is not adequate as candidate victim task. */
 141 static bool oom_unkillable_task(struct task_struct *p,
 142                 struct mem_cgroup *memcg, const nodemask_t *nodemask)
 143 {
 144         if (is_global_init(p))
 145                 return true;
 146         if (p->flags & PF_KTHREAD)
 147                 return true;
 148
 149         /* When mem_cgroup_out_of_memory() and p is not member of the group */
 150         if (memcg && !task_in_mem_cgroup(p, memcg))
 151                 return true;
 152
 153         /* p may not have freeable memory in nodemask */
 154         if (!has_intersects_mems_allowed(p, nodemask))
 155                 return true;
 156
 157         return false;
 158 }
 159
 160 /**
 161  * oom_badness - heuristic function to determine which candidate task to kill
 162  * @p: task struct of which task we should calculate
 163  * @totalpages: total present RAM allowed for page allocation
 164  *
 165  * The heuristic for determining which task to kill is made to be as simple and
 166  * predictable as possible.  The goal is to return the highest value for the
 167  * task consuming the most memory to avoid subsequent oom failures.
 168  */
 169 unsigned long oom_badness(struct task_struct *p, struct mem_cgroup *memcg,
 170                           const nodemask_t *nodemask, unsigned long totalpages)
 171 {
 172         long points;
 173         long adj;
 174
 175         if (oom_unkillable_task(p, memcg, nodemask))
 176                 return 0;
 177
 178         p = find_lock_task_mm(p);
 179         if (!p)
 180                 return 0;
 181
 182         /*
 183          * Do not even consider tasks which are explicitly marked oom
 184          * unkillable or have been already oom reaped or the are in
 185          * the middle of vfork
 186          */
 187         adj = (long)p->signal->oom_score_adj;
 188         if (adj == OOM_SCORE_ADJ_MIN ||
 189                         test_bit(MMF_OOM_REAPED, &p->mm->flags) ||
 190                         in_vfork(p)) {
 191                 task_unlock(p);
 192                 return 0;
 193         }
 194
 195         /*
 196          * The baseline for the badness score is the proportion of RAM that each
 197          * task's rss, pagetable and swap space use.
 198          */
 199         points = get_mm_rss(p->mm) + get_mm_counter(p->mm, MM_SWAPENTS) +
 200                 atomic_long_read(&p->mm->nr_ptes) + mm_nr_pmds(p->mm);
 201         task_unlock(p);
 202
 203         /*
 204          * Root processes get 3% bonus, just like the __vm_enough_memory()
 205          * implementation used by LSMs.
 206          */
 207         if (has_capability_noaudit(p, CAP_SYS_ADMIN))
 208                 points -= (points * 3) / 100;
 209
 210         /* Normalize to oom_score_adj units */
 211         adj *= totalpages / 1000;
 212         points += adj;
 213
 214         /*
 215          * Never return 0 for an eligible task regardless of the root bonus and
 216          * oom_score_adj (oom_score_adj can't be OOM_SCORE_ADJ_MIN here).
 217          */
 218         return points > 0 ? points : 1;
 219 }
 220
 221 enum oom_constraint {
 222         CONSTRAINT_NONE,
 223         CONSTRAINT_CPUSET,
 224         CONSTRAINT_MEMORY_POLICY,
 225         CONSTRAINT_MEMCG,
 226 };
 227
 228 /*
 229  * Determine the type of allocation constraint.
 230  */
 231 static enum oom_constraint constrained_alloc(struct oom_control *oc)
 232 {
 233         struct zone *zone;
 234         struct zoneref *z;
 235         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(oc->gfp_mask);
 236         bool cpuset_limited = false;
 237         int nid;
 238
 239         if (is_memcg_oom(oc)) {
 240                 oc->totalpages = mem_cgroup_get_limit(oc->memcg) ?: 1;
 241                 return CONSTRAINT_MEMCG;
 242         }
 243
 244         /* Default to all available memory */
 245         oc->totalpages = totalram_pages + total_swap_pages;
 246
 247         if (!IS_ENABLED(CONFIG_NUMA))
 248                 return CONSTRAINT_NONE;
 249
 250         if (!oc->zonelist)
 251                 return CONSTRAINT_NONE;
 252         /*
 253          * Reach here only when __GFP_NOFAIL is used. So, we should avoid
 254          * to kill current.We have to random task kill in this case.
 255          * Hopefully, CONSTRAINT_THISNODE...but no way to handle it, now.
 256          */
 257         if (oc->gfp_mask & __GFP_THISNODE)
 258                 return CONSTRAINT_NONE;
 259
 260         /*
 261          * This is not a __GFP_THISNODE allocation, so a truncated nodemask in
 262          * the page allocator means a mempolicy is in effect.  Cpuset policy
 263          * is enforced in get_page_from_freelist().
 264          */
 265         if (oc->nodemask &&
 266             !nodes_subset(node_states[N_MEMORY], *oc->nodemask)) {
 267                 oc->totalpages = total_swap_pages;
 268                 for_each_node_mask(nid, *oc->nodemask)
 269                         oc->totalpages += node_spanned_pages(nid);
 270                 return CONSTRAINT_MEMORY_POLICY;
 271         }
 272
 273         /* Check this allocation failure is caused by cpuset's wall function */
 274         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, oc->zonelist,
 275                         high_zoneidx, oc->nodemask)
 276                 if (!cpuset_zone_allowed(zone, oc->gfp_mask))
 277                         cpuset_limited = true;
 278
 279         if (cpuset_limited) {
 280                 oc->totalpages = total_swap_pages;
 281                 for_each_node_mask(nid, cpuset_current_mems_allowed)
 282                         oc->totalpages += node_spanned_pages(nid);
 283                 return CONSTRAINT_CPUSET;
 284         }
 285         return CONSTRAINT_NONE;
 286 }
 287
 288 static int oom_evaluate_task(struct task_struct *task, void *arg)
 289 {
 290         struct oom_control *oc = arg;
 291         unsigned long points;
 292
 293         if (oom_unkillable_task(task, NULL, oc->nodemask))
 294                 goto next;
 295
 296         /*
 297          * This task already has access to memory reserves and is being killed.
 298          * Don't allow any other task to have access to the reserves unless
 299          * the task has MMF_OOM_REAPED because chances that it would release
 300          * any memory is quite low.
 301          */
 302         if (!is_sysrq_oom(oc) && atomic_read(&task->signal->oom_victims)) {
 303                 struct task_struct *p = find_lock_task_mm(task);
 304                 bool reaped = false;
 305
 306                 if (p) {
 307                         reaped = test_bit(MMF_OOM_REAPED, &p->mm->flags);
 308                         task_unlock(p);
 309                 }
 310                 if (reaped)
 311                         goto next;
 312                 goto abort;
 313         }
 314
 315         /*
 316          * If task is allocating a lot of memory and has been marked to be
 317          * killed first if it triggers an oom, then select it.
 318          */
 319         if (oom_task_origin(task)) {
 320                 points = ULONG_MAX;
 321                 goto select;
 322         }
 323
 324         points = oom_badness(task, NULL, oc->nodemask, oc->totalpages);
 325         if (!points || points < oc->chosen_points)
 326                 goto next;
 327
 328         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
 329         if (points == oc->chosen_points && thread_group_leader(oc->chosen))
 330                 goto next;
 331 select:
 332         if (oc->chosen)
 333                 put_task_struct(oc->chosen);
 334         get_task_struct(task);
 335         oc->chosen = task;
 336         oc->chosen_points = points;
 337 next:
 338         return 0;
 339 abort:
 340         if (oc->chosen)
 341                 put_task_struct(oc->chosen);
 342         oc->chosen = (void *)-1UL;
 343         return 1;
 344 }
 345
 346 /*
 347  * Simple selection loop. We choose the process with the highest number of
 348  * 'points'. In case scan was aborted, oc->chosen is set to -1.
 349  */
 350 static void select_bad_process(struct oom_control *oc)
 351 {
 352         if (is_memcg_oom(oc))
 353                 mem_cgroup_scan_tasks(oc->memcg, oom_evaluate_task, oc);
 354         else {
 355                 struct task_struct *p;
 356
 357                 rcu_read_lock();
 358                 for_each_process(p)
 359                         if (oom_evaluate_task(p, oc))
 360                                 break;
 361                 rcu_read_unlock();
 362         }
 363
 364         oc->chosen_points = oc->chosen_points * 1000 / oc->totalpages;
 365 }
 366
 367 /**
 368  * dump_tasks - dump current memory state of all system tasks
 369  * @memcg: current's memory controller, if constrained
 370  * @nodemask: nodemask passed to page allocator for mempolicy ooms
 371  *
 372  * Dumps the current memory state of all eligible tasks.  Tasks not in the same
 373  * memcg, not in the same cpuset, or bound to a disjoint set of mempolicy nodes
 374  * are not shown.
 375  * State information includes task's pid, uid, tgid, vm size, rss, nr_ptes,
 376  * swapents, oom_score_adj value, and name.
 377  */
 378 static void dump_tasks(struct mem_cgroup *memcg, const nodemask_t *nodemask)
 379 {
 380         struct task_struct *p;
 381         struct task_struct *task;
 382
 383         pr_info("[ pid ]   uid  tgid total_vm      rss nr_ptes nr_pmds swapents oom_score_adj name\n");
 384         rcu_read_lock();
 385         for_each_process(p) {
 386                 if (oom_unkillable_task(p, memcg, nodemask))
 387                         continue;
 388
 389                 task = find_lock_task_mm(p);
 390                 if (!task) {
 391                         /*
 392                          * This is a kthread or all of p's threads have already
 393                          * detached their mm's.  There's no need to report
 394                          * them; they can't be oom killed anyway.
 395                          */
 396                         continue;
 397                 }
 398
 399                 pr_info("[%5d] %5d %5d %8lu %8lu %7ld %7ld %8lu         %5hd %s\n",
 400                         task->pid, from_kuid(&init_user_ns, task_uid(task)),
 401                         task->tgid, task->mm->total_vm, get_mm_rss(task->mm),
 402                         atomic_long_read(&task->mm->nr_ptes),
 403                         mm_nr_pmds(task->mm),
 404                         get_mm_counter(task->mm, MM_SWAPENTS),
 405                         task->signal->oom_score_adj, task->comm);
 406                 task_unlock(task);
 407         }
 408         rcu_read_unlock();
 409 }
 410
 411 static void dump_header(struct oom_control *oc, struct task_struct *p)
 412 {
 413         pr_warn("%s invoked oom-killer: gfp_mask=%#x(%pGg), order=%d, oom_score_adj=%hd\n",
 414                 current->comm, oc->gfp_mask, &oc->gfp_mask, oc->order,
 415                 current->signal->oom_score_adj);
 416
 417         cpuset_print_current_mems_allowed();
 418         dump_stack();
 419         if (oc->memcg)
 420                 mem_cgroup_print_oom_info(oc->memcg, p);
 421         else
 422                 show_mem(SHOW_MEM_FILTER_NODES);
 423         if (sysctl_oom_dump_tasks)
 424                 dump_tasks(oc->memcg, oc->nodemask);
 425 }
 426
 427 /*
 428  * Number of OOM victims in flight
 429  */
 430 static atomic_t oom_victims = ATOMIC_INIT(0);
 431 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_victims_wait);
 432
 433 static bool oom_killer_disabled __read_mostly;
 434
 435 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
 436
 437 /*
 438  * task->mm can be NULL if the task is the exited group leader.  So to
 439  * determine whether the task is using a particular mm, we examine all the
 440  * task's threads: if one of those is using this mm then this task was also
 441  * using it.
 442  */
 443 bool process_shares_mm(struct task_struct *p, struct mm_struct *mm)
 444 {
 445         struct task_struct *t;
 446
 447         for_each_thread(p, t) {
 448                 struct mm_struct *t_mm = READ_ONCE(t->mm);
 449                 if (t_mm)
 450                         return t_mm == mm;
 451         }
 452         return false;
 453 }
 454
 455
 456 #ifdef CONFIG_MMU
 457 /*
 458  * OOM Reaper kernel thread which tries to reap the memory used by the OOM
 459  * victim (if that is possible) to help the OOM killer to move on.
 460  */
 461 static struct task_struct *oom_reaper_th;
 462 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_reaper_wait);
 463 static struct task_struct *oom_reaper_list;
 464 static DEFINE_SPINLOCK(oom_reaper_lock);
 465
 466 static bool __oom_reap_task(struct task_struct *tsk)
 467 {
 468         struct mmu_gather tlb;
 469         struct vm_area_struct *vma;
 470         struct mm_struct *mm = NULL;
 471         struct task_struct *p;
 472         struct zap_details details = {.check_swap_entries = true,
 473                                       .ignore_dirty = true};
 474         bool ret = true;
 475
 476         /*
 477          * We have to make sure to not race with the victim exit path
 478          * and cause premature new oom victim selection:
 479          * __oom_reap_task              exit_mm
 480          *   mmget_not_zero
 481          *                                mmput
 482          *                                  atomic_dec_and_test
 483          *                                exit_oom_victim
 484          *                              [...]
 485          *                              out_of_memory
 486          *                                select_bad_process
 487          *                                  # no TIF_MEMDIE task selects new victim
 488          *  unmap_page_range # frees some memory
 489          */
 490         mutex_lock(&oom_lock);
 491
 492         /*
 493          * Make sure we find the associated mm_struct even when the particular
 494          * thread has already terminated and cleared its mm.
 495          * We might have race with exit path so consider our work done if there
 496          * is no mm.
 497          */
 498         p = find_lock_task_mm(tsk);
 499         if (!p)
 500                 goto unlock_oom;
 501         mm = p->mm;
 502         atomic_inc(&mm->mm_count);
 503         task_unlock(p);
 504
 505         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
 506                 ret = false;
 507                 goto mm_drop;
 508         }
 509
 510         /*
 511          * increase mm_users only after we know we will reap something so
 512          * that the mmput_async is called only when we have reaped something
 513          * and delayed __mmput doesn't matter that much
 514          */
 515         if (!mmget_not_zero(mm)) {
 516                 up_read(&mm->mmap_sem);
 517                 goto mm_drop;
 518         }
 519
 520         tlb_gather_mmu(&tlb, mm, 0, -1);
 521         for (vma = mm->mmap ; vma; vma = vma->vm_next) {
 522                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
 523                         continue;
 524
 525                 /*
 526                  * mlocked VMAs require explicit munlocking before unmap.
 527                  * Let's keep it simple here and skip such VMAs.
 528                  */
 529                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
 530                         continue;
 531
 532                 /*
 533                  * Only anonymous pages have a good chance to be dropped
 534                  * without additional steps which we cannot afford as we
 535                  * are OOM already.
 536                  *
 537                  * We do not even care about fs backed pages because all
 538                  * which are reclaimable have already been reclaimed and
 539                  * we do not want to block exit_mmap by keeping mm ref
 540                  * count elevated without a good reason.
 541                  */
 542                 if (vma_is_anonymous(vma) || !(vma->vm_flags & VM_SHARED))
 543                         unmap_page_range(&tlb, vma, vma->vm_start, vma->vm_end,
 544                                          &details);
 545         }
 546         tlb_finish_mmu(&tlb, 0, -1);
 547         pr_info("oom_reaper: reaped process %d (%s), now anon-rss:%lukB, file-rss:%lukB, shmem-rss:%lukB\n",
 548                         task_pid_nr(tsk), tsk->comm,
 549                         K(get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES)),
 550                         K(get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES)),
 551                         K(get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES)));
 552         up_read(&mm->mmap_sem);
 553
 554         /*
 555          * This task can be safely ignored because we cannot do much more
 556          * to release its memory.
 557          */
 558         set_bit(MMF_OOM_REAPED, &mm->flags);
 559         /*
 560          * Drop our reference but make sure the mmput slow path is called from a
 561          * different context because we shouldn't risk we get stuck there and
 562          * put the oom_reaper out of the way.
 563          */
 564         mmput_async(mm);
 565 mm_drop:
 566         mmdrop(mm);
 567 unlock_oom:
 568         mutex_unlock(&oom_lock);
 569         return ret;
 570 }
 571
 572 #define MAX_OOM_REAP_RETRIES 10
 573 static void oom_reap_task(struct task_struct *tsk)
 574 {
 575         int attempts = 0;
 576
 577         /* Retry the down_read_trylock(mmap_sem) a few times */
 578         while (attempts++ < MAX_OOM_REAP_RETRIES && !__oom_reap_task(tsk))
 579                 schedule_timeout_idle(HZ/10);
 580
 581         if (attempts > MAX_OOM_REAP_RETRIES) {
 582                 struct task_struct *p;
 583
 584                 pr_info("oom_reaper: unable to reap pid:%d (%s)\n",
 585                                 task_pid_nr(tsk), tsk->comm);
 586
 587                 /*
 588                  * If we've already tried to reap this task in the past and
 589                  * failed it probably doesn't make much sense to try yet again
 590                  * so hide the mm from the oom killer so that it can move on
 591                  * to another task with a different mm struct.
 592                  */
 593                 p = find_lock_task_mm(tsk);
 594                 if (p) {
 595                         if (test_and_set_bit(MMF_OOM_NOT_REAPABLE, &p->mm->flags)) {
 596                                 pr_info("oom_reaper: giving up pid:%d (%s)\n",
 597                                                 task_pid_nr(tsk), tsk->comm);
 598                                 set_bit(MMF_OOM_REAPED, &p->mm->flags);
 599                         }
 600                         task_unlock(p);
 601                 }
 602
 603                 debug_show_all_locks();
 604         }
 605
 606         /*
 607          * Clear TIF_MEMDIE because the task shouldn't be sitting on a
 608          * reasonably reclaimable memory anymore or it is not a good candidate
 609          * for the oom victim right now because it cannot release its memory
 610          * itself nor by the oom reaper.
 611          */
 612         tsk->oom_reaper_list = NULL;
 613         exit_oom_victim(tsk);
 614
 615         /* Drop a reference taken by wake_oom_reaper */
 616         put_task_struct(tsk);
 617 }
 618
 619 static int oom_reaper(void *unused)
 620 {
 621         set_freezable();
 622
 623         while (true) {
 624                 struct task_struct *tsk = NULL;
 625
 626                 wait_event_freezable(oom_reaper_wait, oom_reaper_list != NULL);
 627                 spin_lock(&oom_reaper_lock);
 628                 if (oom_reaper_list != NULL) {
 629                         tsk = oom_reaper_list;
 630                         oom_reaper_list = tsk->oom_reaper_list;
 631                 }
 632                 spin_unlock(&oom_reaper_lock);
 633
 634                 if (tsk)
 635                         oom_reap_task(tsk);
 636         }
 637
 638         return 0;
 639 }
 640
 641 static void wake_oom_reaper(struct task_struct *tsk)
 642 {
 643         if (!oom_reaper_th)
 644                 return;
 645
 646         /* tsk is already queued? */
 647         if (tsk == oom_reaper_list || tsk->oom_reaper_list)
 648                 return;
 649
 650         get_task_struct(tsk);
 651
 652         spin_lock(&oom_reaper_lock);
 653         tsk->oom_reaper_list = oom_reaper_list;
 654         oom_reaper_list = tsk;
 655         spin_unlock(&oom_reaper_lock);
 656         wake_up(&oom_reaper_wait);
 657 }
 658
 659 static int __init oom_init(void)
 660 {
 661         oom_reaper_th = kthread_run(oom_reaper, NULL, "oom_reaper");
 662         if (IS_ERR(oom_reaper_th)) {
 663                 pr_err("Unable to start OOM reaper %ld. Continuing regardless\n",
 664                                 PTR_ERR(oom_reaper_th));
 665                 oom_reaper_th = NULL;
 666         }
 667         return 0;
 668 }
 669 subsys_initcall(oom_init)
 670 #else
 671 static inline void wake_oom_reaper(struct task_struct *tsk)
 672 {
 673 }
 674 #endif /* CONFIG_MMU */
 675
 676 /**
 677  * mark_oom_victim - mark the given task as OOM victim
 678  * @tsk: task to mark
 679  *
 680  * Has to be called with oom_lock held and never after
 681  * oom has been disabled already.
 682  */
 683 static void mark_oom_victim(struct task_struct *tsk)
 684 {
 685         WARN_ON(oom_killer_disabled);
 686         /* OOM killer might race with memcg OOM */
 687         if (test_and_set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_MEMDIE))
 688                 return;
 689         atomic_inc(&tsk->signal->oom_victims);
 690         /*
 691          * Make sure that the task is woken up from uninterruptible sleep
 692          * if it is frozen because OOM killer wouldn't be able to free
 693          * any memory and livelock. freezing_slow_path will tell the freezer
 694          * that TIF_MEMDIE tasks should be ignored.
 695          */
 696         __thaw_task(tsk);
 697         atomic_inc(&oom_victims);
 698 }
 699
 700 /**
 701  * exit_oom_victim - note the exit of an OOM victim
 702  */
 703 void exit_oom_victim(struct task_struct *tsk)
 704 {
 705         if (!test_and_clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_MEMDIE))
 706                 return;
 707         atomic_dec(&tsk->signal->oom_victims);
 708
 709         if (!atomic_dec_return(&oom_victims))
 710                 wake_up_all(&oom_victims_wait);
 711 }
 712
 713 /**
 714  * oom_killer_disable - disable OOM killer
 715  *
 716  * Forces all page allocations to fail rather than trigger OOM killer.
 717  * Will block and wait until all OOM victims are killed.
 718  *
 719  * The function cannot be called when there are runnable user tasks because
 720  * the userspace would see unexpected allocation failures as a result. Any
 721  * new usage of this function should be consulted with MM people.
 722  *
 723  * Returns true if successful and false if the OOM killer cannot be
 724  * disabled.
 725  */
 726 bool oom_killer_disable(void)
 727 {
 728         /*
 729          * Make sure to not race with an ongoing OOM killer. Check that the
 730          * current is not killed (possibly due to sharing the victim's memory).
 731          */
 732         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
 733                 return false;
 734         oom_killer_disabled = true;
 735         mutex_unlock(&oom_lock);
 736
 737         wait_event(oom_victims_wait, !atomic_read(&oom_victims));
 738
 739         return true;
 740 }
 741
 742 /**
 743  * oom_killer_enable - enable OOM killer
 744  */
 745 void oom_killer_enable(void)
 746 {
 747         oom_killer_disabled = false;
 748 }
 749
 750 static inline bool __task_will_free_mem(struct task_struct *task)
 751 {
 752         struct signal_struct *sig = task->signal;
 753
 754         /*
 755          * A coredumping process may sleep for an extended period in exit_mm(),
 756          * so the oom killer cannot assume that the process will promptly exit
 757          * and release memory.
 758          */
 759         if (sig->flags & SIGNAL_GROUP_COREDUMP)
 760                 return false;
 761
 762         if (sig->flags & SIGNAL_GROUP_EXIT)
 763                 return true;
 764
 765         if (thread_group_empty(task) && (task->flags & PF_EXITING))
 766                 return true;
 767
 768         return false;
 769 }
 770
 771 /*
 772  * Checks whether the given task is dying or exiting and likely to
 773  * release its address space. This means that all threads and processes
 774  * sharing the same mm have to be killed or exiting.
 775  * Caller has to make sure that task->mm is stable (hold task_lock or
 776  * it operates on the current).
 777  */
 778 static bool task_will_free_mem(struct task_struct *task)
 779 {
 780         struct mm_struct *mm = task->mm;
 781         struct task_struct *p;
 782         bool ret = true;
 783
 784         /*
 785          * Skip tasks without mm because it might have passed its exit_mm and
 786          * exit_oom_victim. oom_reaper could have rescued that but do not rely
 787          * on that for now. We can consider find_lock_task_mm in future.
 788          */
 789         if (!mm)
 790                 return false;
 791
 792         if (!__task_will_free_mem(task))
 793                 return false;
 794
 795         /*
 796          * This task has already been drained by the oom reaper so there are
 797          * only small chances it will free some more
 798          */
 799         if (test_bit(MMF_OOM_REAPED, &mm->flags))
 800                 return false;
 801
 802         if (atomic_read(&mm->mm_users) <= 1)
 803                 return true;
 804
 805         /*
 806          * Make sure that all tasks which share the mm with the given tasks
 807          * are dying as well to make sure that a) nobody pins its mm and
 808          * b) the task is also reapable by the oom reaper.
 809          */
 810         rcu_read_lock();
 811         for_each_process(p) {
 812                 if (!process_shares_mm(p, mm))
 813                         continue;
 814                 if (same_thread_group(task, p))
 815                         continue;
 816                 ret = __task_will_free_mem(p);
 817                 if (!ret)
 818                         break;
 819         }
 820         rcu_read_unlock();
 821
 822         return ret;
 823 }
 824
 825 static void oom_kill_process(struct oom_control *oc, const char *message)
 826 {
 827         struct task_struct *p = oc->chosen;
 828         unsigned int points = oc->chosen_points;
 829         struct task_struct *victim = p;
 830         struct task_struct *child;
 831         struct task_struct *t;
 832         struct mm_struct *mm;
 833         unsigned int victim_points = 0;
 834         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
 835                                               DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
 836         bool can_oom_reap = true;
 837
 838         /*
 839          * If the task is already exiting, don't alarm the sysadmin or kill
 840          * its children or threads, just set TIF_MEMDIE so it can die quickly
 841          */
 842         task_lock(p);
 843         if (task_will_free_mem(p)) {
 844                 mark_oom_victim(p);
 845                 wake_oom_reaper(p);
 846                 task_unlock(p);
 847                 put_task_struct(p);
 848                 return;
 849         }
 850         task_unlock(p);
 851
 852         if (__ratelimit(&oom_rs))
 853                 dump_header(oc, p);
 854
 855         pr_err("%s: Kill process %d (%s) score %u or sacrifice child\n",
 856                 message, task_pid_nr(p), p->comm, points);
 857
 858         /*
 859          * If any of p's children has a different mm and is eligible for kill,
 860          * the one with the highest oom_badness() score is sacrificed for its
 861          * parent.  This attempts to lose the minimal amount of work done while
 862          * still freeing memory.
 863          */
 864         read_lock(&tasklist_lock);
 865         for_each_thread(p, t) {
 866                 list_for_each_entry(child, &t->children, sibling) {
 867                         unsigned int child_points;
 868
 869                         if (process_shares_mm(child, p->mm))
 870                                 continue;
 871                         /*
 872                          * oom_badness() returns 0 if the thread is unkillable
 873                          */
 874                         child_points = oom_badness(child,
 875                                 oc->memcg, oc->nodemask, oc->totalpages);
 876                         if (child_points > victim_points) {
 877                                 put_task_struct(victim);
 878                                 victim = child;
 879                                 victim_points = child_points;
 880                                 get_task_struct(victim);
 881                         }
 882                 }
 883         }
 884         read_unlock(&tasklist_lock);
 885
 886         p = find_lock_task_mm(victim);
 887         if (!p) {
 888                 put_task_struct(victim);
 889                 return;
 890         } else if (victim != p) {
 891                 get_task_struct(p);
 892                 put_task_struct(victim);
 893                 victim = p;
 894         }
 895
 896         /* Get a reference to safely compare mm after task_unlock(victim) */
 897         mm = victim->mm;
 898         atomic_inc(&mm->mm_count);
 899         /*
 900          * We should send SIGKILL before setting TIF_MEMDIE in order to prevent
 901          * the OOM victim from depleting the memory reserves from the user
 902          * space under its control.
 903          */
 904         do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_FORCED, victim, true);
 905         mark_oom_victim(victim);
 906         pr_err("Killed process %d (%s) total-vm:%lukB, anon-rss:%lukB, file-rss:%lukB, shmem-rss:%lukB\n",
 907                 task_pid_nr(victim), victim->comm, K(victim->mm->total_vm),
 908                 K(get_mm_counter(victim->mm, MM_ANONPAGES)),
 909                 K(get_mm_counter(victim->mm, MM_FILEPAGES)),
 910                 K(get_mm_counter(victim->mm, MM_SHMEMPAGES)));
 911         task_unlock(victim);
 912
 913         /*
 914          * Kill all user processes sharing victim->mm in other thread groups, if
 915          * any.  They don't get access to memory reserves, though, to avoid
 916          * depletion of all memory.  This prevents mm->mmap_sem livelock when an
 917          * oom killed thread cannot exit because it requires the semaphore and
 918          * its contended by another thread trying to allocate memory itself.
 919          * That thread will now get access to memory reserves since it has a
 920          * pending fatal signal.
 921          */
 922         rcu_read_lock();
 923         for_each_process(p) {
 924                 if (!process_shares_mm(p, mm))
 925                         continue;
 926                 if (same_thread_group(p, victim))
 927                         continue;
 928                 if (unlikely(p->flags & PF_KTHREAD) || is_global_init(p)) {
 929                         /*
 930                          * We cannot use oom_reaper for the mm shared by this
 931                          * process because it wouldn't get killed and so the
 932                          * memory might be still used. Hide the mm from the oom
 933                          * killer to guarantee OOM forward progress.
 934                          */
 935                         can_oom_reap = false;
 936                         set_bit(MMF_OOM_REAPED, &mm->flags);
 937                         pr_info("oom killer %d (%s) has mm pinned by %d (%s)\n",
 938                                         task_pid_nr(victim), victim->comm,
 939                                         task_pid_nr(p), p->comm);
 940                         continue;
 941                 }
 942                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_FORCED, p, true);
 943         }
 944         rcu_read_unlock();
 945
 946         if (can_oom_reap)
 947                 wake_oom_reaper(victim);
 948
 949         mmdrop(mm);
 950         put_task_struct(victim);
 951 }
 952 #undef K
 953
 954 /*
 955  * Determines whether the kernel must panic because of the panic_on_oom sysctl.
 956  */
 957 static void check_panic_on_oom(struct oom_control *oc,
 958                                enum oom_constraint constraint)
 959 {
 960         if (likely(!sysctl_panic_on_oom))
 961                 return;
 962         if (sysctl_panic_on_oom != 2) {
 963                 /*
 964                  * panic_on_oom == 1 only affects CONSTRAINT_NONE, the kernel
 965                  * does not panic for cpuset, mempolicy, or memcg allocation
 966                  * failures.
 967                  */
 968                 if (constraint != CONSTRAINT_NONE)
 969                         return;
 970         }
 971         /* Do not panic for oom kills triggered by sysrq */
 972         if (is_sysrq_oom(oc))
 973                 return;
 974         dump_header(oc, NULL);
 975         panic("Out of memory: %s panic_on_oom is enabled\n",
 976                 sysctl_panic_on_oom == 2 ? "compulsory" : "system-wide");
 977 }
 978
 979 static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(oom_notify_list);
 980
 981 int register_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
 982 {
 983         return blocking_notifier_chain_register(&oom_notify_list, nb);
 984 }
 985 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_oom_notifier);
 986
 987 int unregister_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
 988 {
 989         return blocking_notifier_chain_unregister(&oom_notify_list, nb);
 990 }
 991 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_oom_notifier);
 992
 993 /**
 994  * out_of_memory - kill the "best" process when we run out of memory
 995  * @oc: pointer to struct oom_control
 996  *
 997  * If we run out of memory, we have the choice between either
 998  * killing a random task (bad), letting the system crash (worse)
 999  * OR try to be smart about which process to kill. Note that we
1000  * don't have to be perfect here, we just have to be good.
1001  */
1002 bool out_of_memory(struct oom_control *oc)
1003 {
1004         unsigned long freed = 0;
1005         enum oom_constraint constraint = CONSTRAINT_NONE;
1006
1007         if (oom_killer_disabled)
1008                 return false;
1009
1010         if (!is_memcg_oom(oc)) {
1011                 blocking_notifier_call_chain(&oom_notify_list, 0, &freed);
1012                 if (freed > 0)
1013                         /* Got some memory back in the last second. */
1014                         return true;
1015         }
1016
1017         /*
1018          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1019          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1020          * quickly exit and free its memory.
1021          */
1022         if (task_will_free_mem(current)) {
1023                 mark_oom_victim(current);
1024                 wake_oom_reaper(current);
1025                 return true;
1026         }
1027
1028         /*
1029          * The OOM killer does not compensate for IO-less reclaim.
1030          * pagefault_out_of_memory lost its gfp context so we have to
1031          * make sure exclude 0 mask - all other users should have at least
1032          * ___GFP_DIRECT_RECLAIM to get here.
1033          */
1034         if (oc->gfp_mask && !(oc->gfp_mask & (__GFP_FS|__GFP_NOFAIL)))
1035                 return true;
1036
1037         /*
1038          * Check if there were limitations on the allocation (only relevant for
1039          * NUMA and memcg) that may require different handling.
1040          */
1041         constraint = constrained_alloc(oc);
1042         if (constraint != CONSTRAINT_MEMORY_POLICY)
1043                 oc->nodemask = NULL;
1044         check_panic_on_oom(oc, constraint);
1045
1046         if (!is_memcg_oom(oc) && sysctl_oom_kill_allocating_task &&
1047             current->mm && !oom_unkillable_task(current, NULL, oc->nodemask) &&
1048             current->signal->oom_score_adj != OOM_SCORE_ADJ_MIN) {
1049                 get_task_struct(current);
1050                 oc->chosen = current;
1051                 oom_kill_process(oc, "Out of memory (oom_kill_allocating_task)");
1052                 return true;
1053         }
1054
1055         select_bad_process(oc);
1056         /* Found nothing?!?! Either we hang forever, or we panic. */
1057         if (!oc->chosen && !is_sysrq_oom(oc) && !is_memcg_oom(oc)) {
1058                 dump_header(oc, NULL);
1059                 panic("Out of memory and no killable processes...\n");
1060         }
1061         if (oc->chosen && oc->chosen != (void *)-1UL) {
1062                 oom_kill_process(oc, !is_memcg_oom(oc) ? "Out of memory" :
1063                                  "Memory cgroup out of memory");
1064                 /*
1065                  * Give the killed process a good chance to exit before trying
1066                  * to allocate memory again.
1067                  */
1068                 schedule_timeout_killable(1);
1069         }
1070         return !!oc->chosen;
1071 }
1072
1073 /*
1074  * The pagefault handler calls here because it is out of memory, so kill a
1075  * memory-hogging task. If oom_lock is held by somebody else, a parallel oom
1076  * killing is already in progress so do nothing.
1077  */
1078 void pagefault_out_of_memory(void)
1079 {
1080         struct oom_control oc = {
1081                 .zonelist = NULL,
1082                 .nodemask = NULL,
1083                 .memcg = NULL,
1084                 .gfp_mask = 0,
1085                 .order = 0,
1086         };
1087
1088         if (mem_cgroup_oom_synchronize(true))
1089                 return;
1090
1091         if (!mutex_trylock(&oom_lock))
1092                 return;
1093
1094         if (!out_of_memory(&oc)) {
1095                 /*
1096                  * There shouldn't be any user tasks runnable while the
1097                  * OOM killer is disabled, so the current task has to
1098                  * be a racing OOM victim for which oom_killer_disable()
1099                  * is waiting for.
1100                  */
1101                 WARN_ON(test_thread_flag(TIF_MEMDIE));
1102         }
1103
1104         mutex_unlock(&oom_lock);
1105 }